Rakiety, aligatory i komary

Przenosiny

2016-05-04T17:30:00.001-04:00

Uruchomiłem w końcu bloga na WordPress. Mam prośbę do czytelników o zajrzenie tutaj i popatrzenie czy Wam pasuje i czy jest lepiej niż na blogerze. Jeszcze nie jestem do końca pewien czy lubię wygląd i czy taki zostanie - na razie bawię się różnymi opcjami i sprawdzam co i jak. Udało się przenieść całą zawartość dotychczasowego bloga na WordPress więc nic nie zginie.

Leje ale ma przestać

2016-05-04T10:44:00.000-04:00

Dziś od rana jest okropna pogoda. Leje, walą pioruny, ciemno. Jednak prognoza pogody zakłada że cały ten front opuści nasze okolice w okolicach 10-11 w nocy. O 1 nad ranem jutro ma być już tylko częściowo zachmurzone niebo. Będę obserwował prognozy pogody w ciagu dnia - front atmosferyczny może przyspieszyć lub zwolnić. Jednak rozmiar okienka startowego (2 godziny) praktycznie gwarantuje że pogoda nie powinna być problemem. Planuję zainstalować się na plaży przed moim domem w Cape Canaveral i stamtąd zrobić zdjęcie - z poprzednich ujęć wynika że będę na tyle blisko żeby trajektoria wypełniła większość klatki zdjęcia a jednocześnie na tyle daleko żeby ją całą złapać. Loty na orbitę geostacjonarną są bardziej "płaskie" niż do ISS - rakieta starta się nadać drugiemu stopniowi maksymalnie dużą prędkość kosztem mniejszej wysokości na której następuje separacja. Chodzi o wypuszczenie satelity na silnie eliptycznej orbicie, dzięki czemu ilość energii potrzebna na "plane change" (zmianę inklinacji orbity) jest możliwie mała (im bardziej eliptyczna orbita tym mniejsza prędkość w apogeum = mniejsze delta V do zmiany inklinacji). Wadą takiej orbity jest jej perygeum będące blisko Ziemi, ale satelita to szybko zmienia zamieniając orbitę z eliptycznej na kołową. Dlatego dzisiejszy lot Falcona 9 będzie "płaski".

Poniżej zdjęcie wrześniowego startu Atlasa V z satelitą MUOS 4 - miałem wtedy awarię aparatu fotograficznego i musiałem użyć 24 mm obiektywu = cała trajektoria mi się niestety nie zmieściła w kadrze. Mam nadzieję że wynik dzisiejszej nocnej eskapady będzie lepszy...

Edycja - jak kolega LooZ zauważył w komentarzach, start został przesunięty o 24 godziny z uwagi na złą pogodę. Nie dlatego że miała być zła pogoda w czasie startu, ale dlatego że SpaceX nie miałby kiedy i jak postawić rakiety na platformie - przy tej ilości piorunów wychodzenie spod dachu jest wysoce niewskazane a prognoza zakłada że w ciągu dnia może być tylko gorzej.

Jak astronauci Apollo uniknęli zabicia przez promieniowanie

2016-05-04T10:41:00.001-04:00

Dziś troszkę historyczny post, ale w sumie ważny, jako że podobny problem będą mieli astronauci wybierający się na Marsa. Jak wydostać się z niskiej orbity ziemi bez ryzyka usmażenia promieniowaniem z pasów Van Allen'a. Problem ten został dość dobrze rozwiązany podczas misji Apollo - poza misją Apollo 14, kiedy to astronauci dostali relatywnie dużą dawkę promieniowania (ponad 1 rad), wszystkie inne misje przedostały się w obie strony praktycznie bez narażania astronautów. O tym ile promieniowania dostali astronauci w każdej z misji wiemy dzięki temu że każdy z nich nosił dozymetr (a NASA opublikowała te dane).

Najpierw parę słów o pasach Van Allena - nie otaczają one szczelnie naszej planety, a raczej występują w postaci dwóch torusów (obrazek z Wikipedii):

Oczywiście to uproszczenie, jako że pasy te nieustannie zmieniają swój rozmiar (zależą one silnie od aktywności słońca) i nie mają wyraźnych granic. Dużo lepiej przekrój tych pasów prezentuje obrazek na górze dzisiejszego posta. Co więcej pasy te są nachylone, jako że ich położenie jest powiązane z polem magnetycznym Ziemi (północ magnetyczna i północ geograficzna nie są identyczne).

Jak widać na obrazku można bez problemu zaprojektować trajektorie, które prowadzą statek kosmiczny z daleka od pasów Van Allena. Ale wymaga to znacznie większej ilości energii, jako że nie możemy w pełni wykorzystać efektu procy jaki daje nam Ziemia. W związku z czym projektując trajektorię na Marsa czy Księżyc trzeba znaleźć kompromis - z jednej strony osłony przeciwko promieniowaniu ważą, z drugiej strony ominięcie pasów Van Allena wymaga większej ilości energii. Dlatego Apollo wybrało kompromis - trajektorię omijającą większość pasów Van Allena i minimalizację dozy promieniowania jaką uzyskają astronauci przez instalację osłon oraz utrzymanie pozycji statku tak by promieniowanie uderzało od strony modułu serwisowego. Wyniki były lepsze od przewidywanych - większość promieniowania jakie astronauci dostali w czasie misji wynikało z efektów wiatru słonecznego a nie przejścia przez pasy Van Allena.

Jeszcze mała ciekawostka na temat osłon przed promieniowaniem. Astronauci muszą się chronić przed trzema rodzajami promieniowania - wysokoenergetycznymi elektronami (zewnętrzny pas Van Allena + część wiatru słonecznego + minimalna część promieniowania kosmicznego), wysokoenergetycznymi protonami (wewnętrzny pas Van Allena + część wiatru słonecznego + większość promieniowania kosmicznego) i ciężkimi jonami (niewielka, ale wyjątkowo złośliwa cześć promieniowania kosmicznego). Badania wskazują na to że często najlepszą osłoną przeciwko promieniowaniu jej jej brak - osłony mogą spowodować więcej złego niż dobrego. Wysokoenergetyczne protony oraz ciężkie jony w zderzeniu z atomami osłony powodują powstanie wielu radioaktywnych izotopów - osłona zamiast zabezpieczać astronautów przed promieniowaniem, naraża ich bardziej. Dlatego najlepszym materiałem na osłonę jest ciekły wodór - nie da się rozszczepić jego jąder na nic innego i wyprodukować radioaktywnych materiałów. Niestety ciekły wodór jako osłona jest wysoce niepraktyczny, więc używa się materiałów w których jest go dużo - wody oraz wszelkiego rodzaju polimerów (a w szczególności Teflonu i polietylenu). Jednak obecnie mówi się że najlepszą metodą na zabezpieczenie astronautów przed promieniowaniem będzie po prostu nie zabezpieczanie ich wcale - szanse że wysokoenergetyczny proton uderzy w coś przelatując przez ludzkie ciało są niewielkie Warto także pamiętać że z uwagi na efekty relatywistyczne ludzkie ciało jest dla wysokoenergetycznego protonu bardzo "płaskie" - jak niezwykle cienki naleśnik.

O ile lot na księżyc trwa tylko kilka dni i ilość promieniowania kosmicznego oraz wiatru słonecznego na który są narażeni astronauci jest niewielka (do tego można kontrolować ten drugi wybierając na lot momenty z mniejszą aktywnością słońca), o tyle lot na Marsa będzie dużo większym wyzwaniem. Prawdopodobnie trzeba będzie wykorzystywać okresy w których jednocześnie mamy dobre ustawienie Ziemi i Marsa i niską aktywność Słońca.

Zainteresowanych lotami Apollo z punktu widzenia fizyki kieruję tutaj. Autor dokonał wielu symulacji pokazujących jak działały różne elementy programu - np. w jaki sposób odpowiednie wystrzelenie rakiety pozwala na przelot wokół Księżyca i powrót na Ziemię bez żadnych manewrów.

Przeciwnicy kosmodromu

2016-05-03T13:44:00.000-04:00

Przeciwnicy kosmodromu w Camden County, GA zbudowali własną stronę internetową. I przekonują że marnowanie pieniędzy podatników na marzenia o kosmodromie nie ma najmniejszego sensu. Jedną z najważniejszych jest bezpieczeństwo - kosmodrom w Camden wymagał by startów rakiet nad terenami zamieszkałymi przez ludzi. Ciekawe co by powiedzieli mieszkańcy na ewakuację raz w miesiącu o różnych dziwnych porach dnia i nocy? Strona pokazuje że kosmodrom w Camden ma bardzo ograniczoną ilość orbit na jakie można wysłać rakietę (a zakładając że nie wolno latać nad terenami zamieszkałymi to nie ma żadnej takiej orbity), że jego istnienie kolidowało by z ruchami atomowych okrętów podwodnych (których ruchy są tak tajne że nie można się do nich dostosować) i że pieniądze zmarnowane na promocję tego pomysłu można by wydać na coś, co by się rzeczywiście przydało mieszkańcom.

Cóż, szanse na powstanie kosmodromu w Georgii są tak czy siak zerowe - SpaceX chyba zrezygnował już z budowy nowej platformy na atlantyckim wybrzeżu USA i zdecydował że obsłuży klientów za pomocą trzech obecnych platform - LC-40, LC-39A oraz tej w Brownsville, TX. Inne firmy też nie mają żadnych planów budowy nowych kosmodromów - Orbital ATK chciało by strzelać nową rakietą z LC-39B, ULA zostaje na LC-41 (oddając LC-37B i LC-17), Blue Origin będzie używał LC-36. Innych poważnych graczy na rynku raczej nie ma. Więc kto miałby wystrzeliwać rakiety z Camden?

SpaceX ostrzega

2016-05-03T13:25:00.000-04:00

SpaceX on next landing attempt: booster "will be subject to extreme velocities and re-entry heating, making a successful landing unlikely."
— James Dean (@flatoday_jdean) May 2, 2016

SpaceX powiedział to samo co w przypadku lądowania SES-9 - że lądowanie będzie na wariata - bez boostback burn, z krótkim reentry burn i prawdopodobnie lądowaniem na trzech silnikach. Firma wyraźnie testuje profil lotu centralnego członu Falcona Heavy. Ciekawe czy uda mi się zobaczyć reentry burn? W przypadku SES-9 był on wyraźnie widoczny = mam nadzieję że uda się go także zobaczyć w czwartek.

Aha, strefa zabroniona dla samolotów jest taka jak zwykle:

Dwa dni do startu

2016-05-03T08:31:00.000-04:00

Dwa dni do startu, dwa nowe zdjęcia od SpaceX i dwadzieścia procent szans na złą pogodę w najnowszej prognozie.

Na pierwszym zdjęciu widzimy satelitę JCSAT-14 stojącego obok czopka. W tle człowiek co pozwala na porównanie rozmiarów. To na dole satelity to "payload attach fitting" - adaptor pomiędzy rozmiarem rakiety a standardowym łączem dla satelitów (1575 mm). SpaceX produkuje dwie wersje tegoż - lekka pozwala na instalację ładunków o masie do 3.5 tony a ciężka do 11 ton. Maksymalna masa zależy jednak bardzo od tego gdzie satelita ma środek ciężkości - im jest on wyżej, tym mniejszą masę może mieć satelita.

Drugie zdjęcie to Falcon 9 leżący na T/E w hangarze na LC-40. Jak widać hangar ledwo mieści jednego Falcona 9 i nie był projektowany do obsługi Falcona Heavy. To na dolnej nodze wydaje się być kamerą. Po lekkich zabawach Lightroom możemy zobaczyć w prawym, dolnym rogu zestaw butli z czymś - ich kolor wskazywał by na argon.

70%

2016-05-02T13:29:00.001-04:00

Pierwsza prognoza pogody na czwartkowy poranek przewiduje 70% szans na udaną pogodę. Biorąc pod uwagę że okienko startowe jest bardzo długie (2 godziny), to szanse na start w czwartek są olbrzymie.

A przy okazji to pojawiła się informacja że satelita Thaicom-8 został dostarczony do CCAFS. Czy oznacza to że będzie on następnym w kolejce? Nie wiadomo - SpaceX na pewno będzie chciał wystrzelić co najmniej jedną rakietę (a może nawet dwie) przed planowaną na czerwiec misją CRS-9 (która będzie lądowała na LZ-1). Może to być Thaicom-8, może też być parka Eutelsat-117 West B/ABS 2A (to te nowe, elektryczne satelity Boeinga które są tak lekkie że F9 bierze je dwa za jednym zamachem). Możliwe że SpaceX wystrzeli także z Vandenberg misję pod koniec maja/na początku czerwca - Formosat-5 + masa małych satelitów.

Od mrówki do słonia

2016-05-02T09:57:00.001-04:00

Fajna animacja pokazująca skalę różnych rzeczy - od pocisku kaliber .45 do lotniskowca klasy Gerald R. Ford.

SpaceX wyciągnął królika z cylindra

2016-05-01T19:50:00.001-04:00

SoaceX dosłownie wyciągnął królika z cylindra ogłaszając nowe możliwości Falcona 9 i Heavy. Przede wszystkim są nowe ceny - start Falcona 9 z ładunkiem do 5.5 tony na GTO kosztuje $62M a Falcona Heavy z 8 tonami na GTO $90M. Co z tego wynika? Przede wszystkim to że firma planuje sukces w lądowaniach a'la SES-9 - tylko dwa uruchomienia silników i lądowanie na 3 silnikach. Obliczenia wskazują że tylko w ten sposób Falcon 9 jest w stanie wysłać 5.5 tony na GEO -1800 m/s (czyli typowe dla startów z CCAFS GTO). Choć obliczenia te były wykonywane na podstawie dotychczasowej wiedzy o możliwościach Falcona 9. A wygląda na to że SpaceX wyciągnął królika z cylindra i zwiększył możliwości rakiety jeszcze trochę. W wersji nieodzyskiwalnej, Falcon 9 jest w stanie wynieść prawie 23 tony na niską orbitę ziemi, 8300 kg na GTO i troszkę ponad 4 tony na trajektorię w kierunku Marsa. A to oznacza że Falcon 9 ma większe osiągi niż obiecywano do tej pory! I to znacznie większe. Obliczenia wykonane przez ekspertów na znanym czytelnikom forum wskazują na wielką zagadkę - gdzie SpaceX znalazł tego królika? Czyżby wcześniej latano z nie do końca zatankowanymi zbiornikami? Czyżby z Merlinów wyciśnięto następne kilkanaście procent więcej ciągu? Na to ostatnie zdecydowanie wygląda bo SpaceX reklamuje ciąg Falcona 9 jako 8227 kN w próżni = 914 kN na silnik. To ponad 2 razy więcej niż miał Merlin 1C i 50% więcej niż pierwsza wersja Merlina 1D! Gdzie oni znaleźli te zapasy mocy???

Falcon 9 ma w tym momencie większy udźwig niż Atlas V 551 i niepokojąco zbliża się do udźwigu Delta IV Heavy! Obliczenia wskazują że F9 ma obecnie najlepszy stosunek masy całkowitej do masy wynoszonej na orbitę ze wszystkich rakiet jakie kiedykolwiek zostały zbudowane (dotychczasowym rekordzistą była radziecka rakieta Energia). Niesamowite osiągi ma także Merlin 1D - zakładając że jego masa się nie zmieniła, to stosunek masy do ciągu osiąga prawie 200! To są wręcz niewiarygodne wartości!

Następny królik z cylindra to nowe informacje o Falconie Heavy - maksymalny udźwig na niską orbitę to ponad 54 tony! To ponad dwa razy więcej niż prom kosmiczny, rosyjski Proton czy Delta IV Heavy. To także 2.5 raza więcej niż Ariane 5. I to trzy razy więcej niż Atlas V 551. To zwariowane wartości. CO więcej Falcon Heavy jest w stanie wynieść ponad 22 tony na GTO i wysłać ponad 13 ton na wycieczkę na Marsa. Oczywiście to wszystko maksymalne wartości przy założeniu utraty rakiety. W przypadku odzysku Falcon 9 traci mniej-więcej 1/3 udźwigu. Falcon Heavy ma jeszcze większą utratę nośności w przypadku odzysku - z 22 ton na GTO jego nośność spada do 8 ton = prawie dwie-trzecie nośności jest marnowane na odzysk.

Co z tego wynika?

obecnie wojsko płaci nawet $300M za każdą misję Delta IV Heavy. Wygląda na to że SpaceX będzie w stanie zaproponować cenę w okolicach $120-$150M za lot Falcona Heavy bez odratowywania centralnego członu co pozwoli na udźwig porównywalny z DIVH i olbrzymie oszczędności pieniędzy. Wbrew pozorom to może bardzo cieszyć ULA - do tej pory wyglądało na to że firma będzie musiała utrzymywać dwie platformy przez wiele lat tylko po to by raz na kilka lat wystrzelić z nich Delta IV Heavy zanim w końcu pojawi się wersja Vulcana która będzie miała podobny udźwig. W momencie kiedy Falcon Heavy zostanie certyfikowany do lotów dla NSA, ULA będzie mogła natychmiast zamknąć linię produkcyjną D IV i platformy oszczędzając sobie i podatnikom USA miliardy dolarów. Podejrzewam że to jedyna rakieta z której się w ULA cieszą.
lot Dragona na Marsa wymagał będzie na pewno poświęcenia co najmniej centralnego członu Falcona Heavy a może nawet wszystkich trzech. Dlatego możemy założyć że firma użyje do tego lotu członów z odzysku i to pewnie takich po kilku lotach.
Ariane 6 ma olbrzymi problem - jest budowana by konkurować z Falconem 9 który kosztuje $90M za lot. Przy $62M za lot Ariane 6 nie ma kompletnie sensu.
Proton ma jeszcze większy problem. Przy $62M za lot Rosja musiała by dopłacać do każdego lotu tej rakiety. Warto zauważyć że osiągi Protona na GTO są raczej kiepskie z uwagi na wyjątkowo niefortunnie położoną platformę startową. Proton miał by jakieś szanse na konkurowanie ceną w obsłudze ciężkich ładunków gdyby startował z Gujany Francuskiej, ale paliwo jakie używa powoduje że na to nie ma szans.
jeżeli SpaceX udało się osiągnąć tak niesamowity stosunek masy do udźwigu w przypadku Falcona 9 (który jest relatywnie małą rakietą), to BFR spowoduje pewnie rewizję wszystkiego co uważaliśmy za możliwe.
NASA powinna natychmiast się rozwiązać i przyznać się że nie mają pojęcia o projektowaniu rakiet. SLS wygląda jak otłuszczony wieloryb w porównaniu z Falconem Heavy. 50% większy udźwig przy co najmniej dziesięciokrotnie większej cenie za start. Coś jest bardzo nie tak w NASA. Jako podatnik USA chętnie bym się dowiedział jak agencja znana z tworzenia rewolucyjnych rozwiązań skończyła na zaprojektowaniu czegoś tak dalekiego od optimum jak SLS.

Dziś ma być test statyczny

2016-05-01T19:07:00.004-04:00

Mój muzealny znajomy - Stephen C. Smith (który pracuje jako oprowadzacz wycieczek w Kennedy Space Center) informował wcześniej że widział Falcona 9 na platformie LC-40, ale poziomo. Okienko do testu statycznego jest między 16:00 a 22:00, więc F9 poziomo w okolicach 17:30 wydaje się być OK. Podejrzewam że SpaceX czeka na zachód słońca żeby się trochę ochłodziło - im zimniej na zewnątrz tym mniej ciekłego tlenu zmarnują. Poza tym sam start ma być o 1 nad ranem, więc dobrze było by dokonać testu statycznego w podobnych warunkach.

P.S. Powyżej poprawione (odszumione + poprawiona równowaga bieli) wczorajsze zdjęcie odpływającej barki. Było bardzo ciemno i użyłem raczej zwariowanych ustawień aparatu żeby coś złapać (1/6 sekundy, 120mm, F/4, ISO 4000) - to było z ręki, bez statywu - jak widzicie jeszcze nie mam Parkinsona.

Edycja - rakieta stoi na platformie.

Edycja 2 - SpaceX poinformował ze test statyczny sie udał, przeglądane sa dane z testu i na dniach zapadnie decyzja o dacie startu. 5 maja wydaje sie realny.

Barka wyszła na ocean

2016-04-30T20:29:00.001-04:00

Trochę mnie zaskoczyła, byłem w restauracji na obiedzie. Ale zdążyłem złapać jej cień.

Piąty albo szósty maja

2016-04-30T10:00:00.001-04:00

Czyli nowa data JCSAT-14

Musk wczoraj był w wyjątkowo dobrym humorze

2016-04-30T07:58:00.001-04:00

Kilka ciekawostek jakie powiedział to:

- Dragon wyląduje kilka razy z orbity Ziemi zanim poleci na Marsa

- wszystkie trzy człony bedą ratowane juz od 1 lotu Falcona Heavy

- lądowanie JCSAT-14 - bedzie "hot" - czyli pewnie znowu bedą wchodzili w atmosferę z dużą prędkością.

- 1 stopień Falcon 9 ma byc używany do 100 razy, ale niektóre kawałki jak np. osłony termiczne sa zaprojektowane na 10 razy

- Falcon 9 nie wymaga specjalnych mocowań na barce żeby sie nie przewrócił.

- Tesla Model X ma jakiś problem z 3 rzędem siedzeń ale do czerwca zostaną wznowione dostawy

- Dragon bedzie docelowo miał jak wrócić z Marsa lub jego księżyców

I moje komentarze - o tym ze Falcon 9 nie potrzebuje specjalnych mocowań żeby sie nie wywalić na barce wiemy bo widzieliśmy ze były tylko stołki i łańcuchy.

Falcon Heavy wymaga jeszcze jednej platformy = można sie spodziewać ze SpaceX zbuduje taka na jesieni.

JCSAT-14 bedzie testował profil lądowania środkowego członu FH. To samo robił SES-9.

Test statyczny w niedziele

2016-04-29T15:43:00.000-04:00

Test statyczny Falcona 9 ma sie odbyć w niedziele - moje muzeum jest zamknięte. Ale to nie takie całkiem pewne... Muzeum jest zawsze nieczynne w poniedziałki więc jeżeli test się opóźni, to nie będziemy mieli potwierdzenia od muzeum. Nie jest też jasne jak ewentualne opóźnienie się testu może wpłynąć na datę startu.

Prognoza pogody na przyszły tydzień nie wygląda zbyt zachęcająco:

Ani 3, ani 4 ani 5 maja nie są zbyt dobrym terminem na start - akurat będzie przechodził nad nami zimny front przynoszący burze i deszcz. Nawet jeżeli pogoda będzie wystarczająca do startu rakiety, to oznacza to mniejsze szanse na ładne zdjęcie.

Na piątkowy wieczór

2016-04-29T15:19:00.003-04:00

Może nie do końca rakieta, ale śmieszne. Na szczęście nikomu nic się nie stało.

BE-4

2016-04-29T13:44:00.000-04:00

Ciekawa informacja od Blue Origin na temat silnika BE-4. Będzie on stosował ten sam cykl pracy co RD-180 - niewielka ilość ciekłego metanu mieszana jest z ciekłym tlenem a następnie spala się produkując spore ilości energii która to napędza turbinę. Jednak jest mały problem - metan z tlenem w stechiometrycznym stosunku spala się w temperaturze 6000F. Odpowiednio zmieniając proporcje tlenu do metanu można tą temperaturę obniżyć do 3000F, poniżej płomień jest zbyt niestabilny. 3000F to zdecydowanie za duża temperatura jak dla łopatek turbiny. W związku z czym troszkę niżej wstrzykiwane jest dużo więcej tlenu. Pozwala to na dokładniejsze spalanie a przy okazji na obniżenie temperatury aż do 700F. Problemem jest takie zaprojektowanie komory spalania żeby nie było zbyt dużych zmian temperatur w czasie pracy silnika z różnymi ustawieniami ciągu - z jednej strony trzeba uważać żeby płomień nie zgasł a z drugiej żeby do łopatek turbiny nie docierał gaz o temperaturze mogącej je uszkodzić. W celu zaprojektowania odpowiedniej geometrii komory spalania Blue Origin używa superkomputerów i modelowania - to ostatnie jest szczególnie trudne jako że zachodzi przemiana fazowa + spalanie = modelowanie musi to wziąć pod uwagę. Jeszcze kilka lat temu modelowanie takich procesów nie było możliwe - dopiero niedawno postępy w dziedzinie chemii i mocy komputerów pozwoliły na takie obliczenia.

A tak trochę ode mnie, jako że w pracy zajmuję się trochę sztuczną inteligencją - postępy w dziedzinie AI które widzimy na codzień (np. Autopilot Tesli czy system rozpoznawania twarzy Facebooka) są możliwe jedynie dzięki graczom w gry komputerowe. To dzięki graczom powstały szybkie procesory pozwalające na jednoczesne wykonywanie trylionów mnożeń. Dla niezorientowanych polecam poczytanie o NVIDIA Tesla - to te procesory używa Tesla Model S w swoich komputerach. Najnowszy model ma wydajność 21 TeraFLOPS. Dzięki temu obliczenia które dawniej trwały godzinami teraz zajmują sekundy. A modele które kilka lat temu były nieobliczalne z uwagi na swoją złożoność dziś daje się rozwiązać w ciągu kilku dni pracy klastra komputerów wyposażonych w takie karty. I właśnie dzięki takim procesorom możliwe jest obecnie modelowanie procesów fizycznych w których mieszamy obliczeniową mechanikę płynów ze zmianami fazowymi i reakcjami chemicznymi.

Dzięki superkomputerom Blue Origin będzie w stanie zbudować silnik który będzie lżejszy a jednocześnie bezpieczniejszy od dotychczasowych rozwiązań.

A jednak silnik

2016-04-29T12:08:00.001-04:00

Powodem przedwczesnego wyłączenia się silnika RD-180 w czasie marcowego startu Atlasa V był wadliwy zawór kontrolujący skład mieszanki w silniku RD-180. Zawór się zaciął i nie reagował na sygnały z komputera sterującego. Z tego powodu mieszanka miała zbyt dużą zawartość tlenu co z jednej strony spowodowało jego przedwczesne się skończenie a z drugiej erozję komory spalania. Było o sekundy od eksplozji.

ULA dokona inspekcji zaworów we wszystkich silnikach RD-180 które mają w magazynach. Spowoduje to że start Atlasa V z satelitą MUOS obsunie się na drugą połowę czerwca a możliwe że nawet do lipca.

ULA nie poinformowała niestety o przyczynach awarii zaworu - czy jest to jakiś błąd w jego konstrukcji wymagający przekonstruowania go czy raczej kontrola jakości przepuściła wybrakowany egzemplarz. Jako że firma planuje wyłącznie inspekcję tych zaworów a nie ich wymianę, to należy zakładać że problemem było przepuszczenie wybrakowanego egzemplarza przez kontrolę jakości w Energomaszu. A to stawia pod znakiem zapytania bezpieczeństwo wszystkich egzemplarzy RD-180 - jeżeli kontrola jakości przepuściła wybrakowany zawór, to co jeszcze mogło przejść i co może się zepsuć w czasie lotu?

To że nie był to błąd konstrukcyjny wynika z planowanej przez ULA akcji - jeżeli byłby to błąd konstrukcyjny to wszystkie zawory były by wymienione na nowe. Więc można założyć że problem jest w kontroli jakości ze wszelkimi tego konsekwencjami.

Falcon Heavy już niedługo

2016-04-28T16:21:00.000-04:00

Czytelnicy pamiętają zdjęcia z Landing Zone 1. Jest tam obecnie tylko JEDNA platforma do lądowania. Loty Falcona Heavy będą potrzebowały minimum dwóch a docelowo nawet trzech platform. Falcon Heavy ma lecieć już w listopadzie 2016. W czasie mojej wizyty nie zauważyłem ani śladu jakichkolwiek przygotowań do budowy następnych platform (choć pracownicy SpaceX wspominali że przygotowują się do tego). Więc wielkim pytaniem jest - co SpaceX planuje?

Zbudowanie dodatkowej platformy do listopada jest zupełnie możliwe a brak jakichkolwiek prac można wytłumaczyć sezonem rozrodczym ptaszka Scrub-Jay - do 30 czerwca zabronione są jakiekolwiek prace na terenach na których te ptaszki mają gniazda. W międzyczasie SpaceX może pewnie rozpocząć prace nad zidentyfikowaniem i przenosinami gniazd żółwi oraz złapaniem i przenosinami węży indigo i myszek plażowych.

Porównałem mapkę powyżej z tym co widziałem na miejscu i oto co zauważyłem:

zbiornik na wodę i przyczepa z centrum dowodzenia są. Miejsce na przechowywanie dźwigu też jest, ale sam dźwig akurat był w porcie - SpaceX go nie rusza jako że następne lądowanie jest na barce
najłatwiej było by zbudować platformę #3 - nie ma tam żadnych krzaków i pewnie wylanie kawałka betonu nie było by niczym trudnym.
z punktu widzenia bezpieczeństwa, logicznie było by wybudować najpierw platformę #1, ale wymaga ona największej ilośc prac ziemnych. Wymagała by także przeniesienia stacji meteorologicznej która wydaje się znajdować mniej-więcej na brzegu przyszłej platformy #1.
żółty obszar jest wysypany żwirem, platforma jest na miejscu zielonego, ale jest okrągła.
budowa platformy #4 może być utrudniona jako że jest ona niepokojąco blisko do rur z wodą gaśniczą. Zanim się ją zbuduje (jeżeli kiedykolwiek powstanie), trzeba będzie pewnie te rury przesunąć.
rakieta po wylądowaniu jest przymocowywana do dźwigu a następnie dźwig jedzie z nią dyndającą aż do miejsca gdzie jest piedestał. Tam rakieta jest mocowana i demontowane są nogi. Po zdemontowaniu nóg dwa dźwigi kładą ją na transporter. Z platformy #2 do piedestału jest spory kawałek do przejechania.

SpaceX wygrał kontrakt na start GPS 3

2016-04-28T15:16:00.000-04:00

W maju 2018 za $82.7M. Jakoś dziwnie tanio? Jak dotąd satelity GPS latały Deltami i Atlasami za dobrze powyżej $100M.

Edycja - US Air Force oczekiwało ceny w okolicach $115M - na tyle szacowano koszt tej misji na podstawie cen ULA. Czyli SpaceX jest tańszy od ULA o 40%. To olbrzymia wartość - nie ma szans żeby ULA przy obecnej strukturze kosztów była w stanie obniżyć swoje ceny o tak dużą wartość.

Edycja 2 - USAF podrzuca ULA kość żeby nie czuła się obrażona - generał Samuel Greaves powiedział że przy niektórych misjach historyczna niezawodność rakiety będzie znacznie ważniejsza niż niska cena i wtedy 100 udanych misji ULA może stanowić przewagę nad SpaceX.

Mój komentarz - ULA się gwałtownie odchudza uproszczając procedury, szukając oszczędności wszędzie gdzie się tylko da i zwalniając ludzi. Zachodzi pytanie czy w efekcie takiej transformacji można nadal wierzyć w niezawodność?

Dziwna awaria japońskiego satelity - zakończenie

2016-04-28T13:47:00.001-04:00

JAXA dziś poinformowała że się poddaje i nie będzie już próbowała uratować satelity ASTRO-H (Hitomi). W wyniku wcześniejszych błędów i awarii satelicie urwały się oba panele słoneczne co powoduje że satelita nie ma zasilania. Co więcej agencja uważa że od awarii nie miała żadnego kontaktu z satelitą a wcześniej odebrane sygnały wcale nie pochodzą od satelity a są jedynie wynikiem zakłóceń. JAXA przeprowadzi oficjalne śledztwo w ciągu najbliższych miesięcy żeby znaleźć przyczyny awarii.

Masten nie próżnuje

2016-04-28T11:59:00.000-04:00

Firma dostała wczoraj kontrakt od NASA na zbudowanie sporego (25k lbf) silnika napędzanego ciekłym metanem i tlenem za pomocą technik drukowania trójwymiarowego. Silnik ma być używany przez NASA jako silnik do startu z Marsa. Firma podobno znalazła nowatorski sposób chłodzenia dyszy przez odpowiednie ukształtowanie kanałów chłodzących, które jest możliwe do uzyskania wyłącznie technikami drukowania trójwymiarowego. Silnik ma także szanse zostać użyty do DARPA'owskiego programu XS-1 (ale jak pisałem wcześniej Boeing się zastanawia czy kontynuować swój udział w tym programie).

Na zdjęciu przenośny komin do spalania metanu z widoczną krzywizną Ziemi (kiedy ludzie nauczą się że horyzont an zdjęciu ma być poziomo???).

Pięć ton

2016-04-28T09:54:00.000-04:00

Jeden z ludzi na NASASpaceFlight.com dokonał bardzo ciekawych (a jednocześnie wiarygodnych) obliczeń maksymalnej masy satelity, jaki może wziąć na pokład Falcon 9 i bezpiecznie wylądować pierwszym stopniem na barce. Wydaje mi się że jest kilka założeń w tych obliczeniach:

maksymalna bezpieczna prędkość wejścia w atmosferę to MACH 2. Obliczenia wskazują że F9 z misji SES-9 wszedł w atmosferę z prędkością MACH 3.6. Zakładamy że rozwalenie się rakiety wynikało z uszkodzenia czegoś w wyniku nadmiernej temperatury
w czasie lądowania nie zabrakło paliwa
wszelkie misje będą leciały na taką samą orbitę jak SES-9
lądowania na barce będą używały trzech silników

Jak widać te założenia są z jednej strony trochę pesymistyczne a z drugiej trochę optymistyczne. Więc należy oczekiwać że dla satelitów o masie do 5 ton możemy się spodziewać sporych szans na udane lądowanie. Powyżej 5 ton szanse te gwałtownie maleją.

Pierwszy Soyuz z kosmodromu w Wostocznym

2016-04-28T09:16:00.003-04:00

Putin się doczekał, pierwszy Soyuz z kosmodromu w Wostocznym w końcu poleciał. Warto w tym celu przypomnieć szybką historię tego kosmodromu.

Wszystko zaczęło się po rozpadzie ZSRR - Rosja nagle odkryła że nie ma kosmodromu z którego można by wysyłać rakiety na najbardziej popularne orbity, w tym geostacjonarną. Kosmodrom w Pletsku nadaje się głównie do wystrzeliwania satelitów na orbity polarne i typu Mołnia (choć Rosja przez pewien czas planowała użycie tego kosmodromu do wystrzeliwania satelitów na orbitę geostacjonarną za pomocą rakiety Angara A5 wykorzystując grawitację Księżyca do zmiany inklinacji orbity). W związku z czym w 1993 roku rozpoczęto poszukiwania nowej lokalizacji dla kosmodromu. Pierwotnie wybrano lokalizację na miejscu dawnej bazy testów międzykontynentalnych pocisków balistycznych - Swobodny 18. Baza powstała w 1968 roku i została zamknięta w 1993 w ramach jednego z traktatów rozbrojeniowych. Lokalizacja była bardzo dobra - w pobliżu było lotnisko, doprowadzona była linia kolejowa, było sporo infrastruktury. Jednak jakoś ciężko szła modernizacja tego kosmodromu i przystosowanie go do wystrzeliwania rakiety Angara. Ze Swobodnego wystrzelono pięć rakiet w okresie 1997 - 2006.

W listopadzie 2007 prezydent Putin podpisał dekret o budowie zupełnie nowego kosmodromu w Wostocznym. Do 2010 roku miały być zakończone prace kartograficzne, do 2015 konstrukcyjne, w 2013 miały zostać doprowadzone drogi, kolej, elektryczność i woda i zbudowane lotnisko będące w stanie przyjąć samolot An-124. Do 2016 roku miała z kosmodromu wystartować pierwsza bezzałogowa misja, w 2018 pierwsza załogowa do ISS a do 2020 roku kosmodrom w Bajkonurze ma zostać zamknięty. Pomimo różnych historii o kradzieżach i opóźnieniach w Wostocznym, trzymanie się planu idzie Rosji znacznie lepiej niż SpaceX.

Wostoczny docelowo ma być sporym miastem - ma tam mieszkać 30-40 tysięcy ludzi. Ma powstać fabryka ciekłego tlenu, azotu i wodoru. Zasilanie kosmodromu ma pochodzić z trzech niezależnych źródeł, z czego jednym jest napędzana silnikami diesla mała elektrownia używana w sytuacji odcięcia prądu.

Obecnie gotowa jest cała infrastruktura dla bezzałogowych lotów Soyuzów. Prace nad platformą dla rakiety Angara nadal trwają, a sama platforma ma być gotowa w 2021 roku. Zrezygnowano z planów załogowych lotów z Wostocznego za pomocą Soyuza, jednak plany załogowych lotów wykorzystując rakietę Angara są nadal żywe.

Co dalej z Wostocznym? W sumie to nie wiadomo. Wojsko nie chce mieć nic wspólnego z tym kosmodromem i planuje wystrzeliwać swoje satelity z Pletska za pomocą rakiety Angara. Loty komercyjne Soyuza będą się odbywały z Gujany Francuskiej. Loty załogowe z Bajkonuru. Budowa platformy startowej dla rakiety Angara została opóźniona z uwagi na problemy ekonomiczne Rosji (które pewnie się skończą jako że ropa naftowa gwałtownie drożeje). Obecne plany zakładają bezzałogowe starty rakiet Angara w okolicach 2021 roku. Załogowe starty odbędą się najwcześniej w okolicach 2026 roku a może później. Zrezygnowano także z budowy drugiej platformy dla rakiety Angara co oznacza koniec planów misji na Księżyc (do jej realizacji potrzebne były dwie platformy by wystrzelić dwie rakiety w krótkim odstępie czasu).

Korzystałem z RussianSpaceWeb.com, Wikipedii i Encyclopedia Astronautica żeby pozbierać do kupy historię Wostocznego.

F-35 się już nie zawiesza

2016-04-27T16:38:00.000-04:00

Najnowsza wiadomość od Defense News - znaleziono przyczynę zawieszania się oprogramowania F-35, które wymagało restartu co trzy - cztery godziny. Przyczyna była w dryfcie zegarów czujników i centralnego komputera - po kilku godzinach różnica była na tyle duża że oprogramowanie uznawało że czujniki zwariowały. Po poprawieniu tego błędu F-35 wymaga restartów komputera co piętnaście godzin, co jest więcej niż było wymagane. Poprawiono też setki innych błędów i w końcu oprogramowanie 3i jest na tyle stabilne że można będzie w końcu ogłosić gotowość operacyjną samolotu. Niestety nadal są problemy z uruchamianiem samolotu "na zimno" - często komputer startuje dopiero za trzecim razem. Nie ogranicza to możliwości bojowych a jedynie powoduje frustrację. Ten problem ma zostać naprawiony w ciągu następnych dwóch-trzech miesięcy.

Senator McCain po przegranych walkach o zakaz zakupu RD-180 rzucił się do walk o F-35. Senator twierdzi że F-35 to skandal i tragedia narodowa. I ma ku temu wiele powodów - w 2016 roku miało być gotowych ponad 100 F-35 a jest tylko 179. Łączny koszt programu będzie dwukrotnie większy niż zakładano. Jednak tempo produkcji F-35 rośnie - w 2018 ma być produkowanych 100 rocznie a w 2020 145 rocznie. Żeby było śmieszniej to McCain żąda by wojsko zmniejszyło zakupy F-35. Co dodatkowo zwiększy koszty tych samolotów.

Jednak podobno program F-35 nie wyszedł jeszcze całkiem z krzaków - pojawił się następny problem - komuś się zapomniało zamówić odpowiedni sprzęt i baza zagrożeń dla F-35 może nie powstać na czas. Baza zagrożeń to dane na temat sygnatur optycznych i radiowych wszystkiego co F-35 może spotkać na polu bitwy. Dane te pracowicie zbiera wywiad USA (co wkurza strasznie Rosję i powoduje że jej samoloty przechwytują amerykańskie RC-135 czy też latają nad niszczycielami), są one potem przetwarzane i przygotowane w Eglin AFB i ich dane instalowane w pamięci komputerów F-35.

Ostatnia ciekawostka to wiadomość że USAF i US Navy rozpoczęły pracę nad samolotem szóstej generacji i że już zdecydowano że nie powtórzy się błędu z F-35 i zbudowane zostaną dwa niezależne samoloty.

Lecimy na Marsa

2016-04-27T14:48:00.000-04:00

Wspominałem o tym pomyśle kilkukrotnie, ale dziś SpaceX w końcu oficjalnie potwierdził - planują misję kapsuły Dragon na Marsa już w 2018 roku. Celem jest przetestowanie różnych technologii a w szczególności lądowania na silnikach Dragona na Marsie. Na wycieczkę poleci silnie odchudzony załogowy Dragon.

Jak do tej pory nikt nie próbował lądować na silnikach na Marsie. Najbliższe tego było lądowanie Curiosity. Problemy są olbrzymie - dwa największe to wyhamowanie kapsuły z hipersonicznych prędkości (nie ma na tyle paliwa żeby to tylko zrobić silnikami, trzeba będzie używać osłon termicznych) oraz znalezienie kawałka terenu na którym dało by się wylądować bez ryzyka uszkodzenia kapsuły i silników przez latające kamienie.

Falcon Heavy ma wystarczający udźwig żeby wysłać całkiem porządnie załadowanego Dragona na wycieczkę na Marsa.

Edycja - kalkulator trajektorii NASA pokazuje że najlepszym momentem do wysłania takiej misji jest 10 maja 2018 a potem 25 maja 2018. Inne daty powodują że ilość paliwa potrzebnego na lot gwałtownie rośnie.

Edycja 2 - okazuje się że osłona termiczna Dragona najprawdopodobniej będzie wymagała modyfikacji. Materiał z którego jest zrobiona jest w stanie wytrzymać znacznie większe ilości energii niż są spodziewane przy lądowaniu. Problemem może być jednak materiał wypełniający szczeliny - do niedawna nie było materiału który wytrzymał by większe ilości energii niż przy hamowaniu z niskiej orbity okołoziemskiej. Właśnie z tego powodu Orion ma osłonę termiczną z AVOCAT'u a nie PICA. Nie jest jasne czy rozwiązano ten problem, czy Dragon będzie musiał zostać wyposażony w osłonę z AVOCAT'u. Rozmiar osłony jest zbyt duży żeby zrobić ją z monolitycznego kawałka PICA. Jednak NASA udało się zrobić materiał wytrzymujący wejście w atmosferę Marsa - MSL miał właśnie wieloczęściową osłonę z PICA i jak wiecie przetrwała ona. Więc pewnie SpaceX będzie musiał jedynie dokonać zmiany materiału wypełniającego szczeliny i Dragon może lądować na Marsie.

Innymi problemami jest komunikacja i zasilanie. Dragon będzie musiał zostać wyposażony w znacznie większe anteny komunikacyjne niż obecnie a także zdecydowanie większe baterie słoneczne. Zarówno takie do produkcji prądu w czasie lotu, jak i takie do produkcji prądu po wylądowaniu. Do tego drugiego celu może teoretycznie zostać wykorzystany generator jądrowy, ale NASA się raczej na to nie zgodzi - Falcon Heavy nie jest wystarczająco bezpieczną rakietą żeby ryzykować skażenie.

Edycja 3 - umowa między NASA a SpaceX (a właściwie to jej aneks). NASA pomoże SpaceX w:

komunikacji między Dragonem a Ziemią (korzystając z NASA Deep Space Network)
nawigacji i zaprojektowaniu trajektorii
analizie i projektowaniu systemów wejścia w atmosferę, hamowania w atmosferze i lądowania
ogólnych zagadnieniach związanych z misjami i urządzeniami do misji międzyplanetarnych
ogólnych zagadnieniach związanych z zabezpieczeniem przed zanieczyszczeniem Marsa

Edycja 4 - test silników Dragona w McGregor, TX

Edycja 5 - grafika od SpaceX pokazująca Falcona Heavy z Dragonem: